氯代特戊酰氯残液回收再利用工艺的制作方法

[0001]
本发明涉及氯代特戊酰氯残液回收技术领域，具体涉及一种氯代特戊酰氯残液回收再利用工艺。


背景技术：

[0002]
氯代特戊酰氯蒸馏残液主要是氯代特戊酰氯蒸馏后期的产物，其含有氯代特戊酰氯、二氯特戊酰氯、多氯特戊酰氯和其他杂质，后处理比较复杂。直接按照危废进行处理不仅费用较高，也不环保。因此，亟需研究一种处理方法，既能节约费用，又能创造一定的经济价值，并且大大减小环保压力。
[0003]
专利cn201711109473.5中公开了一种从特戊酰氯精馏残液中回收特戊酸的方法，首先加入一定量的特戊酰氯精馏残液，控制特定温度及压力下分次加入适量的水进行水解反应，特戊酰氯及特戊酸酐依次转化为特戊酸，其中含水亚磷酸以及所得特戊酸粗品通过静置分层，特戊酸粗品回特戊酸精馏工段脱色精制。通过本发明方法，90％以上的特戊酰氯精馏残液可以转化为特戊酸，这不仅提高原料的利用率、减少三废的产生，减轻了企业的环保压力，同时有效降低了产品的生产成本。该技术主要利用水解对特戊酰氯精馏残液进行处理，特戊酰氯中仅酰氯官能团中含氯，在处理时比较容易，但该方法并不适用于代特戊酰氯精馏残液的处理。
[0004]
专利cn201811466509.x中公开了一种氯代特戊酰氯精馏残液的催化加氢处理工艺，向氯代特戊酰氯精馏残液中加入水和水解助剂进行水解，水解助剂采用四水合氯化锰和六水合氯化镍，水解完毕后分层，上层为氯代特戊酸粗品，将氯代特戊酸粗品转入加氢塔进行催化加氢反应得到特戊酸粗品，将特戊酸粗品进行精馏，得到特戊酸成品。该技术方案将氯代特戊酰氯精馏残液转化制备得到高纯度的特戊酸，氯代特戊酰氯精馏残液不再作为危废处理，实现了废弃物的资源化利用。该技术采用先水解再催化加氢的方法对氯代特戊酰氯精馏残液进行处理，最终得到特戊酸，其处理方法较为复杂，且回收产物特戊酸经济效益不高。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是提供一种氯代特戊酰氯残液回收再利用工艺，仅进行一步反应，将氯代特戊酰氯蒸馏残液通过加氢还原制得氯代特戊酸，给酰氯类生产企业减轻了环保压力，且回收得到的氯代特戊酸纯度高，提高了企业的经济效益。
[0006]
本发明所述的氯代特戊酰氯残液回收再利用工艺，以乙酸为溶剂，在钯碳催化剂作用下，对氯代特戊酰氯残液进行加氢还原，得到氯代特戊酸。
[0007]
具体地，所述的氯代特戊酰氯残液回收再利用工艺，包括以下步骤：
[0008]
(1)将氯代特戊酰氯残液、乙酸和钯碳催化剂加入反应罐中，开启搅拌，升温至70-80℃，通入氢气，在130-140℃条件下进行加氢还原反应，直至无氯化氢逸出，反应结束，得到反应液；
[0009]
(2)对反应液进行过滤，钯碳催化剂过滤后套入下批反应，滤液经过精馏，得到乙酸和氯代特戊酸，乙酸套入下批反应，氯代特戊酸作为产品。
[0010]
步骤(1)中，氯代特戊酰氯残液来源于氯代特戊酰氯精馏后期的产物，是以特戊酰氯和氯气为原料制备氯代特戊酰氯时，对氯代特戊酰氯粗品进行精馏后剩余的物料。在氯代特戊酰氯制备过程中，由于反应过度或者氯气浓度过高，会产生二氯代特戊酰氯、多氯代特戊酰氯等杂质，形成精馏残液。
[0011]
氯代特戊酰氯残液的质量百分比组成为：氯代特戊酰氯28-31％，二氯代特戊酰氯29-32％，三氯代特戊酰氯33-36％，剩余物为多氯产物和碳化物杂质。
[0012]
钯碳催化剂中钯金属含量为5wt％，其余为碳。
[0013]
钯碳催化剂的用量为氯代特戊酰氯残液质量的0.09-0.11％。
[0014]
乙酸与氯代特戊酰氯残液的质量比为0.8-1.1:4。
[0015]
搅拌速率为70-80r/min。
[0016]
氢气的通入速率为18-20m
3
/h。
[0017]
步骤(2)中，精馏温度为150-160℃，压力为-0.095mpa。
[0018]
本发明在进行加氢还原时，通过控制反应温度，只保留β位的氯，其他位的氯均被脱除，得到单一产物氯代特戊酸。如果反应温度太高，残液中氯代特戊酰氯、二氯代特戊酰氯和三氯代特戊酰氯的氯全部被脱除，无法得到产物氯代特戊酸；如果反应温度太低，残液中氯代特戊酰氯、二氯代特戊酰氯和三氯代特戊酰氯的氯脱除不完全，产物不单一。
[0019]
氯代特戊酰氯残液中还含有少量的碳化物杂质，在过滤时可以一并去除。
[0020]
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
[0021]
(1)本发明的氯代特戊酰氯残液回收再利用工艺，仅进行一步反应，通过选择合适的催化剂和控制反应条件，使氯代特戊酰氯蒸馏残液中的氯代特戊酰氯、二氯代特戊酰氯和三氯代特戊酰氯进行选择性脱氯，仅保留β位的氯，最终得到单一产物氯代特戊酸，且回收得到的氯代特戊酸纯度高、收率高，价格远高于特戊酸，提高了企业的经济收益；
[0022]
(2)本发明的氯代特戊酰氯残液回收再利用工艺步骤简单，操作方便，采用反应罐就能完成催化加氢反应，无需使用催化加氢塔，反应能耗降低，且催化剂和溶剂乙酸可以循环套用，减少了危废排放和原料投入，氯代特戊酰氯残液回收成本显著降低，工艺更加环保。
具体实施方式
[0023]
以下结合实施例说明本发明，但不限定本发明。
[0024]
实施例1
[0025]
(1)用真空将4000kg氯代特戊酰氯残液移入反应罐中，加入溶剂乙酸1000kg，钯碳催化剂(pb：5wt％)6kg，开启搅拌，升温至70℃，向反应罐中通入氢气，将反应温度控制在135℃，进行加氢还原，直至无氯化氢逸出，反应结束，得到反应液；对反应液进行色谱检测，去除乙酸峰，氯代特戊酸含量达到99.2％。
[0026]
(2)对反应液进行过滤，钯碳催化剂过滤后套入下批反应，滤液在155℃，-0.095mpa条件下进行精馏，得到乙酸和氯代特戊酸，乙酸套入下批反应，氯代特戊酸作为产品，收率为90％。
[0027]
实施例2
[0028]
(1)用真空将4000kg氯代特戊酰氯残液移入反应罐中，加入溶剂乙酸800kg，钯碳催化剂(pb：5wt％)4kg，开启搅拌，升温至80℃，向反应罐中通入氢气，将反应温度控制在140℃，进行加氢还原，直至无氯化氢逸出，反应结束，得到反应液；对反应液进行色谱检测，去除乙酸峰，氯代特戊酸含量达到98.6％。
[0029]
(2)对反应液进行过滤，钯碳催化剂过滤后套入下批反应，滤液在155℃，-0.095mpa条件下进行精馏，得到乙酸和氯代特戊酸，乙酸套入下批反应，氯代特戊酸作为产品，收率为86％。
[0030]
实施例3
[0031]
(1)用真空将4000kg氯代特戊酰氯残液移入反应罐中，加入溶剂乙酸1000kg，钯碳催化剂(pb：5wt％)4kg，开启搅拌，升温至70℃，向反应罐中通入氢气，将反应温度控制在130℃，进行加氢还原，直至无氯化氢逸出，反应结束，得到反应液；对反应液进行色谱检测，去除乙酸峰，氯代特戊酸含量达到99.0％。
[0032]
(2)对反应液进行过滤，钯碳催化剂过滤后套入下批反应，滤液在155℃，-0.095mpa条件下进行精馏，得到乙酸和氯代特戊酸，乙酸套入下批反应，氯代特戊酸作为产品，收率为91％。
[0033]
对比例1
[0034]
本对比例与实施例1的不同点仅在于，加氢还原反应温度为120℃，具体步骤如下：
[0035]
(1)用真空将4000kg氯代特戊酰氯残液移入反应罐中，加入溶剂乙酸1000kg，钯碳催化剂(pb：5wt％)6kg，开启搅拌，升温至70℃，向反应罐中通入氢气，将反应温度控制在120℃，进行加氢还原，直至无氯化氢逸出，反应结束，得到反应液；对反应液进行色谱检测，去除乙酸峰，氯代特戊酸含量68.7％，二氯代特戊酸含量25％。
[0036]
(2)对反应液进行过滤，钯碳催化剂过滤后套入下批反应，滤液通过精馏将乙酸、氯代特戊酸和二氯代特戊酸分开，乙酸套入下批，氯代特戊酸的收率为62％。
[0037]
对比例2
[0038]
本对比例与实施例1的不同点仅在于，加氢还原反应温度为145℃，具体步骤如下：
[0039]
(1)用真空将4000kg氯代特戊酰氯残液移入反应罐中，加入溶剂乙酸1000kg，钯碳催化剂(pb：5wt％)6kg，开启搅拌，升温至70℃，向反应罐中通入氢气，将反应温度控制在145℃，进行加氢还原，直至无氯化氢逸出，反应结束，得到反应液；对反应液进行色谱检测，去除乙酸峰，特戊酸含量67％，氯代特戊酸含量32.6％。
[0040]
(2)对反应液进行过滤，钯碳催化剂过滤后套入下批反应，滤液通过精馏将乙酸、特戊酸和氯代特戊酸分开，乙酸套入下批，氯代特戊酸的收率为25％。
[0041]
对比例3
[0042]
本对比例与实施例1的不同点仅在于，催化剂不同，本对比例采用镍基催化剂d5h5b，具体步骤如下：
[0043]
(1)用真空将4000kg氯代特戊酰氯残液移入反应罐中，加入溶剂乙酸1000kg，镍基催化剂40kg，开启搅拌，升温至70℃，向反应罐中通入氢气，将反应温度控制在135℃，进行加氢还原，直至无氯化氢逸出，反应结束，得到反应液；对反应液进行色谱检测，去除乙酸峰，氯代特戊酸含量为30.6％，二氯代特戊酸31.2％，三氯代特戊酸35.6％。

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